基于“深度學(xué)習(xí)”識(shí)別模型的玉米農(nóng)田監(jiān)測應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
關(guān)鍵詞：玉米農(nóng)田監(jiān)測 生長階段識(shí)別 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 深度局部關(guān)聯(lián)
摘要：為了精準(zhǔn)判斷玉米所處生長階段,遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測玉米長勢,分析生長階段與田間環(huán)境要素間的關(guān)系,本文提出深度局部關(guān)聯(lián)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),克服了玉米生長階段識(shí)別中存在的多模態(tài)和模糊性問題,在Oxford VGGNet(Visual Geometry Group Net)模型中添加一個(gè)新的監(jiān)督層,即局部關(guān)聯(lián)損失層,提高深層特征的判別能力。基于所提的玉米生長階段圖片識(shí)別新算法,拓展環(huán)境要素監(jiān)測功能,設(shè)計(jì)一套基于深度學(xué)習(xí)的玉米農(nóng)田監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)由玉米農(nóng)田監(jiān)測裝置和云端服務(wù)器組成,監(jiān)測裝置采集玉米圖像、氣象要素和田間位置數(shù)據(jù),通過4G無線發(fā)送給云端服務(wù)器,云端服務(wù)器利用深度局部關(guān)聯(lián)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別生長階段,顯示結(jié)果并存入數(shù)據(jù)庫中。仿真試驗(yàn)表明,深度局部關(guān)聯(lián)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)平均識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到92.53%,較VGGNet的87.21%和LSTM的88.50%,準(zhǔn)確率分別提高了5.32%和4.03%。實(shí)地測試結(jié)果表明,野外環(huán)境下系統(tǒng)準(zhǔn)確率可達(dá)到91.43%,能夠穩(wěn)定地對(duì)農(nóng)田玉米生長情況進(jìn)行監(jiān)測,具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
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